CN110488183A - 一种芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统 - Google Patents

一种芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统 Download PDF

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CN110488183A
CN110488183A CN201910887145.0A CN201910887145A CN110488183A CN 110488183 A CN110488183 A CN 110488183A CN 201910887145 A CN201910887145 A CN 201910887145A CN 110488183 A CN110488183 A CN 110488183A
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李肖博
李鹏
习伟
周柯
王晓明
匡晓云
关红兵
于杨
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CSG Electric Power Research Institute
China Southern Power Grid Co Ltd
Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd
Research Institute of Southern Power Grid Co Ltd
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China Southern Power Grid Co Ltd
Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers

Abstract

本申请公开了一种芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统,包括控制模块、启动模块、自检模块和继电器开出模块;控制模块分别与启动模块、自检模块和继电器开出模块连接,启动模块与自检模块连接;控制模块用于通过控制启动模块和继电器开出模块的状态,以使继电器处于准备出口或已出口或不出口的状态,根据自检模块在继电器的各个状态下反馈的自检信号与预设标准判断继电器开出模块和/或启动模块是否故障,若继电器开出模块和/或启动模块发生故障,则发出警报。通过本申请,用户可以及时知晓故障情况,避免了继电器误出口,保证了设备的可靠运行,而且本申请监测电路简单,成本低。

Description

一种芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统
技术领域
本申请涉及工业控制技术领域,特别是涉及一种芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统。
背景技术
目前,在工业控制和继电保护等领域中,继电器为最常见的控制器件之一,应用十分广泛。
在继电器的驱动回路中,目前采用的是功能简单可靠的电磁型继电器,但其无法实现自身的工作状态监测。而驱动继电器的启动模块的断路、短路以及继电器的线圈异常都会导致继电器错误的出口,影响设备的可靠运行,甚至造成重大事故的发生。
因此,如何提供一种能解决上述技术问题的方案,是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统,通过本申请,用户可以及时知晓故障情况,避免了继电器误出口,保证了设备的可靠运行,而且本申请监测电路简单,成本低。
为解决上述技术问题,本申请提供了一种芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统,包括控制模块、启动模块、自检模块和继电器开出模块;
所述控制模块分别与所述启动模块、所述自检模块和所述继电器开出模块连接,所述启动模块与所述自检模块连接;
所述控制模块用于通过控制所述启动模块和所述继电器开出模块的状态,以使继电器处于准备出口或已出口或不出口的状态,根据所述自检模块在所述继电器的各个状态下反馈的自检信号与预设标准判断所述继电器开出模块和/或所述启动模块是否故障,若所述继电器开出模块和/或所述启动模块发生故障,则发出警报。
优选地,所述启动模块包括第一与非门、第二与非门、第一可控开关管和第一电源模块;
所述第一与非门的第一输入端与所述控制模块连接,所述第二与非门的第一输入端与所述第二与非门的第二输入端连接,其公共端与所述控制模块连接,所述第一与非门的第二输入端与所述第二与非门的输出端连接,所述第一与非门的输出端与所述第一可控开关管的控制端连接,所述第一可控开关管的输入端与所述第一电源模块连接,所述第一可控开关管的输出端与所述继电器开出模块的输入端连接;
则当所述控制模块控制所述第一可控开关管关断时,所述继电器处于不出口的状态,当所述控制模块控制所述第一可控开关管导通时,所述继电器处于准备出口或已出口的状态。
优选地,所述第一可控开关管为金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET;
则所述MOSFET的栅极作为所述第一可控开关管的控制端,所述MOSFET的源极作为所述第一可控开关管的输入端,所述MOSFET的漏极作为所述第一可控开关管的输出端。
优选地,所述继电器开出模块包括预定数目个继电器控制回路,所述继电器控制回路包括上拉电阻模块、驱动模块、继电器线圈和与所述继电器线圈并联的续流模块;
所述上拉电阻模块的第一端与所述驱动模块的输入端连接,其公共端作为所述继电器开出模块的输入端,所述上拉电阻模块的第二端与所述驱动模块的控制端连接,其公共端与所述控制模块连接,所述驱动模块的输出端与所述继电器线圈的第一端连接,所述继电器线圈的第二端接地。
优选地,所述驱动模块为第一NPN型三极管;
则所述第一NPN型三极管的基极作为所述驱动模块的控制端,所述第一NPN型三极管的集电极作为所述驱动模块的输入端,所述第一NPN型三极管的发射极作为所述驱动模块的输出端。
优选地,所述自检模块包括功率限制电阻、分压电阻、钳位电阻、第一限流电阻、第二限流电阻、第二可控开关管、第三与非门和第二电源模块;
所述功率限制电阻的第一端与所述第一电源模块连接,所述功率限制电阻的第二端与所述分压电阻的第一端连接,其公共端分别与所述启动模块、所述第一限流模块的第一端、所述第三与非门的第一输入端连接,所述分压电阻的第二端接地,所述第一限流模块的第二端与第二可控开关管的控制端连接,所述第二可控开关管的输入端与所述第二电源模块连接,所述第二可控开关管的输出端分别与所述第二限流电阻的第一端和所述钳位电阻的第一端连接,所述第二限流电阻的第二端与所述第三与非门的第二输入端连接,所述钳位电阻的第二端接地,所述第三与非门的输出端与所述控制模块连接。
优选地,所述第二可控开关管为第二NPN型三极管;
则所述第二NPN型三极管的基极作为所述第二可控开关管的控制端,所述第二NPN型三极管的集电极作为所述第二可控开关管的输入端,所述第二NPN型三极管的发射极作为所述第二可控开关管的输出端。
本申请提供了一种芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统,包括控制模块、启动模块、自检模块和继电器开出模块;控制模块分别与启动模块、自检模块和继电器开出模块连接,启动模块与自检模块连接;控制模块用于通过控制启动模块和继电器开出模块的状态,以使继电器处于准备出口或已出口或不出口的状态,根据自检模块在继电器的各个状态下反馈的自检信号与预设标准判断继电器开出模块和/或启动模块是否故障,若继电器开出模块和/或启动模块发生故障,则发出警报。
可见,本申请可以监视继电器的多种工作状态,包括继电器准备出口状态,继电器已出口状态和继电器不出口状态,在继电器的启动模块和继电器开出模块没有故障时,继电器在不同的状态下,自检模块的输出都是已知的,即预设标准,当自检模块反馈的自检信号与预设标准不符时,说明继电器开出模块和/或启动模块发生故障,通过本申请,用户可以及时知晓故障情况,避免了继电器误出口,保证了设备的可靠运行,而且本申请监测电路简单,成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请所提供的一种芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统的结构示意图;
图2为本申请所提供的另一种芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统的结构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统,通过本申请,用户可以及时知晓故障情况,避免了继电器误出口,保证了设备的可靠运行,而且本申请监测电路简单,成本低。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
请参考图1,图1为本申请所提供的一种芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统的结构示意图,包括控制模块1、启动模块2、自检模块3和继电器开出模块4;
控制模块1分别与启动模块2、自检模块3和继电器开出模块4连接,启动模块2与自检模块3连接;
控制模块1用于通过控制启动模块2和继电器开出模块4的状态,以使继电器处于准备出口或已出口或不出口的状态,根据自检模块3在继电器的各个状态下反馈的自检信号与预设标准判断继电器开出模块4和/或启动模块2是否故障,若继电器开出模块4和/或启动模块2发生故障,则发出警报。
具体地,为了解决现有技术中存在的问题,本申请提供了一种芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统,包括控制模块1、启动模块2、自检模块3和继电器开出模块4。其中,控制模块1可以为CPU(Central Processing Unit,中央处理器)模块,包括CPU电路等,CPU模块提供启动模块2的启动信号和继电器开出模块4的控制信号;启动模块2可以包括与非门电路和第一可控开关管Q1;自检模块3可以包括功率限制电阻R1、分压电阻R2、第二可控开关管Q2以及与非门电路等;继电器开出模块4包括继电器线圈和驱动模块等。
相应地,CPU控制启动模块2中的第一可控开关管Q1的导通来为继电器提供启动电压;若此时CPU控制继电器开出模块4中的驱动不工作,则继电器处于准备出口状态,若此时CPU控制继电器开出模块4中的驱动工作,则继电器处于已出口状态,但是,当CPU控制启动模块2中的第一可控开关管Q1断开时,无论继电器开出模块4有无驱动,继电器均不出口,均处于不出口状态。
此外,在继电器不出口的情况下,CPU通过控制继电器开出模块4中的驱动模块,可以导通继电器线圈,此时虽然继电器线圈带电,但是由于没有达到继电器出口功率,继电器不会出口。由于继电器也可能存在继电器线圈故障而导致继电器误动作的情况,而一般不在继电器出口时监测继电器线圈的情况,因此,本申请可以在继电器不出口时,通过控制继电器开出模块4中的驱动模块,导通继电器线圈,利用自检模块3返回的自检信号可以对每个继电器回路进行线圈自检,并可以监视特定位置处的电压。通过对继电器的启动模块2和继电器出口模块的控制,得到唯一的自检信号,与预设标准进行比对,监视继电器整个系统的工作状态,可以及时确定继电器是否故障。
本申请提供了一种芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统,包括控制模块、启动模块、自检模块和继电器开出模块;控制模块分别与启动模块、自检模块和继电器开出模块连接,启动模块与自检模块连接;控制模块用于通过控制启动模块和继电器开出模块的状态,以使继电器处于准备出口或已出口或不出口的状态,根据自检模块在继电器的各个状态下反馈的自检信号与预设标准判断继电器开出模块和/或启动模块是否故障,若继电器开出模块和/或启动模块发生故障,则发出警报。
可见,本申请可以监视继电器的多种工作状态,包括继电器准备出口状态,继电器已出口状态和继电器不出口状态,在继电器的启动模块和继电器开出模块没有故障时,继电器在不同的状态下,自检模块的输出都是已知的,即预设标准,当自检模块反馈的自检信号与预设标准不符时,说明继电器开出模块和/或启动模块发生故障,通过本申请,用户可以及时知晓故障情况,避免了继电器误出口,保证了设备的可靠运行,而且本申请监测电路简单,成本低。
在上述实施例的基础上:
作为一种优选的实施例,启动模块2包括第一与非门U1、第二与非门U2、第一可控开关管Q1和第一电源模块VCC;
第一与非门U1的第一输入端与控制模块1连接,第二与非门U2的第一输入端与第二与非门U2的第二输入端连接,其公共端与控制模块1连接,第一与非门U1的第二输入端与第二与非门U2的输出端连接,第一与非门U1的输出端与第一可控开关管Q1的控制端连接,第一可控开关管Q1的输入端与第一电源模块VCC连接,第一可控开关管Q1的输出端与继电器开出模块4的输入端连接;
则当控制模块1控制第一可控开关管Q1关断时,继电器处于不出口的状态,当控制模块1控制第一可控开关管Q1导通时,继电器处于准备出口或已出口的状态。
具体地,如图2所示,本申请的启动模块2的具体结构可以为图2中所示的结构,采用本申请启动模块2的结构,CPU的启动信号可以由一对正反逻辑信号QD1和QD2组成,可以防止同向干扰导致的误启动;控制信号可以为CTL1、CTL2、……、CTLn,可以用于控制相应的继电器的导通。
相应地,CPU通过QD1和QD2控制第一与非门U1和第二与非门U2,QD1和QD2形成组合逻辑控制第一可控开关管Q1。第一可控开关管Q1可以为一个MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属-氧化物半导体场效应晶体管),第一可控开关管Q1导通时,特定位置处QD点的电压即启动电压,将与第一电源模块VCC等电位,即继电器回路有了启动电压,继电器处于准备出口状态,再通过CPU的控制信号CTL1、CTL2、……、CTLn的控制,继电器就可以出口。
需要说明的是,除了上述结构外,启动模块2还可以为其他的结构,本申请在此不做特别的限定。
作为一种优选的实施例,第一可控开关管Q1为金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET;
则MOSFET的栅极作为第一可控开关管Q1的控制端,MOSFET的源极作为第一可控开关管Q1的输入端,MOSFET的漏极作为第一可控开关管Q1的输出端。
具体地,为了保证启动模块2的性能,保证启动模块2的动作次数和耐用性,本申请的第一可控开关管Q1可以为MOSFET,具体的电路结构可以参照图2所示。当然,除了MOSFET外,第一可控开关管Q1还可以为其他,只要能实现上述功能即可,本申请在此不做特别的限定。
作为一种优选的实施例,继电器开出模块4包括预定数目个继电器控制回路,继电器控制回路包括上拉电阻模块、驱动模块、继电器线圈和与继电器线圈并联的续流模块;
上拉电阻模块的第一端与驱动模块的输入端连接,其公共端作为继电器开出模块4的输入端,上拉电阻模块的第二端与驱动模块的控制端连接,其公共端与控制模块1连接,驱动模块的输出端与继电器线圈的第一端连接,继电器线圈的第二端接地。
具体地,为了实现继电器的控制,本申请的继电器开出模块4的结构可以如图2所示的结构,其中,上拉电阻模块可以为每个继电器控制回路中的电阻,为了便于描述,可以依次用R6、R7、……、Rn来表示;驱动模块可以为每个继电器控制回路中的驱动三极管,同理,可以依次用Q3、Q4、……、Qn来表示;继电器线圈可以依次用K1、K2、……、Kn来表示。CPU可以通过CTL1、CTL2、……、CTLn来控制驱动模块Q3、Q4、……、Qn的导通情况,驱动模块导通后即可以将QD点的启动电压加在继电器控制回路上,使继电器出口。R6~Rn的主要作用是将驱动三极管Q3~Qn控制端的电位上拉为高电平(在启动的情况下),这样在CTL没有输出的情况下,保证驱动三极管Q3~Qn不导通。
当然,除了上述结构外,继电器开出模块4还可以为其他的结构,本申请在此不做特别的限定。
作为一种优选的实施例,驱动模块为第一NPN型三极管;
则第一NPN型三极管的基极作为驱动模块的控制端,第一NPN型三极管的集电极作为驱动模块的输入端,第一NPN型三极管的发射极作为驱动模块的输出端。
具体地,为了提供一种结构简单,成本低的监测装置,本申请的驱动模块可以为NPN型三极管,由于NPN型三极管较MOSFET来说,成本低,体积小,结构简单,应用广泛,因此,采用NPN型三极管作为驱动模块可以使得监测装置成本低,结构简单。
当然,除了NPN型三极管外,驱动模块还可以为MOSFET或者其他,本申请在此不做特别的限定。
作为一种优选的实施例,自检模块3包括功率限制电阻R1、分压电阻R2、钳位电阻R4、第一限流电阻R3、第二限流电阻R5、第二可控开关管Q2、第三与非门U3和第二电源模块;
功率限制电阻R1的第一端与第一电源模块VCC连接,功率限制电阻R1的第二端与分压电阻R2的第一端连接,其公共端分别与启动模块2、第一限流模块的第一端、第三与非门U3的第一输入端连接,分压电阻R2的第二端接地,第一限流模块的第二端与第二可控开关管Q2的控制端连接,第二可控开关管Q2的输入端与第二电源模块连接,第二可控开关管Q2的输出端分别与第二限流电阻R5的第一端和钳位电阻R4的第一端连接,第二限流电阻R5的第二端与第三与非门U3的第二输入端连接,钳位电阻R4的第二端接地,第三与非门U3的输出端与控制模块1连接。
具体地,为了实现对继电器的监测,本申请的自检模块3的结构可以如图2所示的结构,图2中,自检信号ZJ可以是高电平和低电平形式的信号,且自检信号ZJ只占用CPU的一个IO口,由CPU读取自检信号ZJ,并进行逻辑判断。
相应地,功率限制电阻R1可以降低继电器线圈上的功率,防止在继电器线圈自检时继电器误出口。特定位置处V1和V2为输入到第三与非门U3的两个监视电压。为了便于描述,分压电阻可以用R2表示,钳位电阻可以用R4表示,第一限流电阻可以用R3表示,第二限流电阻可以用R5表示,第二可控开关管可以用Q2表示。R4可以保证在Q2导通时,R4和R5之间的连接点的电压为5V减去Q2的压降,在Q2不导通时,R4和R5之间的连接点的电压几乎为0V。这样,当继电器在不同的状态时,输入到第三与非门U3的V1电平和V2电平呈现不同的状态,通过第三与非门U3后得到的自检信号ZJ也会不同,可以将自检信号ZJ反馈至CPU进行监视。
相应地,为了更全面地阐明本申请的技术方案,下面结合附图2对本申请做进一步的详细说明。为了方便说明,可以取VCC=5V,R1=2kΩ,R2=3.3kΩ。当然,在实际应用中,可以根据继电器的工作电压,选取合适的电源电压和电阻阻值,本申请在此不做特别的限定。
具体地,当整个继电器系统中的某个或多个继电器准备出口时,CPU导通Q1,且使继电器线圈不带电。此时,CPU控制QD1为高电平,QD2为低电平,使Q1导通,CPU控制全部的CTL信号使继电器开出模块4中的驱动三极管不导通,使继电器未出口。此时,QD点的电压为5V,V1点即QD点,V1点为高电平,使Q2不导通,则V2点为低电平,通过第三与非门U3的与非逻辑,自检信号ZJ应为高电平。若CPU监视自检信号ZJ一直为高电平,则判断继电器系统是在正常状态;如果此时CPU监视发现自检信号ZJ为低电平,则判断启动模块2异常,并发出警报信息,告知用户继电器系统异常(故障)。
具体地,当整个继电器系统中的某个或多个继电器出口时,CPU可以控制QD1为高电平,QD2为低电平,使Q1导通,CPU通过向对应的各继电器发送CTL信号使继电器开出模块4中的驱动三极管导通,使继电器处于已出口状态。此时,QD点电压为5V,V1点即QD点,V1点为高电平,使Q2不导通,则V2点为低电平,通过第三与非门U3的与非逻辑,自检信号ZJ应为高电平。若CPU监视自检信号ZJ一直为高电平,则判断继电器系统是在正常状态;如果此时CPU监视发现自检信号ZJ为低电平,则判断启动模块2或者继电器开出模块4异常,并发出警报信息,告知用户继电器系统异常。
同理,当整个继电器系统的继电器不出口时,CPU可以控制QD1为低电平,QD2为高电平,使Q1不导通,此时无论CPU是否发送CTL信号,继电器均不会出口,但是依然可以根据此时的自检信号来监测继电器系统的情况,例如监测继电器线圈是否故障等,具体如下:
当CPU通过控制所有的CTL信号使继电器开出模块4中的驱动三极管不导通时,由于R1和R2的分压,QD点电压约为3V,即V1为高电平,此时Q2导通,V2为高电平。通过第三与非门U3的与非逻辑,自检信号ZJ应为低电平。若CPU监视自检信号ZJ一直为低电平,则判断继电器系统是在正常状态;如果此时CPU监视发现自检信号ZJ为高电平,则判断启动模块2或者继电器开出模块4出现异常,并发出警报信息,告知用户继电器系统异常。
当整个继电器系统需要进行继电器线圈检测时,CPU通过控制QD1为低电平,QD2为高电平,使Q1不导通后,CPU发送CTL1信号,使继电器开出模块4中的Q3导通,继电器线圈K1带电,但由于Q1不导通,VCC电压通过R1后,远远小于继电器的启动功率,即继电器线圈K1不会因为线圈检测而使继电器误出口。此时,继电器线圈K1等同于一个阻值很小的纯阻性器件,则QD点的电压基本为Q3的导通压降,约为0.6V~0.7V,即V1为低电平,QD点为低电平,则Q2导通,V2为高电平。通过第三与非门U3的与非逻辑,自检信号ZJ应为高电平。若CPU监视自检信号ZJ为高电平,则判断该继电器的控制回路正常;如果此时CPU监视发现自检信号ZJ为低电平,则判断继电器开出模块4中该继电器的控制回路异常,并发出警报信息,告知用户继电器系统异常。在检测完继电器线圈K1的回路后,可以按照上述方法依次检测继电器线圈K2的回路,直至继电器线圈Kn的回路,实现继电器开出模块4中所有继电器线圈的检测。
可见,本申请能够根据继电器系统不同的状态监视继电器的启动模块2(启动电压)和每个继电器线圈的情况,可以及时对继电器系统异常进行告警,提高了继电器系统的可靠性。同时,自检模块3实现的成本较低,自检模块3占用CPU的IO口数量较少,监测时对CPU的运算资源消耗极低。
需要说明的是,除了上述结构外,自检模块3还可以为其他的结构,本申请在此不做特别的限定。
作为一种优选的实施例,第二可控开关管Q2为第二NPN型三极管;
则第二NPN型三极管的基极作为第二可控开关管Q2的控制端,第二NPN型三极管的集电极作为第二可控开关管Q2的输入端,第二NPN型三极管的发射极作为第二可控开关管Q2的输出端。
具体地,为了进一步降低成本,本申请的第二可控开关管Q2可以为NPN型三极管,此时的具体电路结构请参照图2。
可见,本申请提供的芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统可以实时监视继电器系统的状态,包括继电器准备出口、已出口和不出口的多种状态,并实现了分时检测继电器线圈,由于自检模块3只包含电阻、三极管和与非门电路,构成简单,成本低。本申请提供的芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统,避免了继电器误出口的风险,且监测电路简单,监测时占用的CPU运算资源较少,是一种低成本高效率的继电器状态监测方式。
此外,除了NPN型三极管外,第二可控开关管Q2还可以为MOS管或者其他,本申请在此不做特别的限定。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言,由于其与实施例公开的系统相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见系统部分说明即可。
还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个······”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统,其特征在于,包括控制模块、启动模块、自检模块和继电器开出模块;
所述控制模块分别与所述启动模块、所述自检模块和所述继电器开出模块连接,所述启动模块与所述自检模块连接;
所述控制模块用于通过控制所述启动模块和所述继电器开出模块的状态,以使继电器处于准备出口或已出口或不出口的状态,根据所述自检模块在所述继电器的各个状态下反馈的自检信号与预设标准判断所述继电器开出模块和/或所述启动模块是否故障,若所述继电器开出模块和/或所述启动模块发生故障,则发出警报。
2.根据权利要求1所述的芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统,其特征在于,所述启动模块包括第一与非门、第二与非门、第一可控开关管和第一电源模块;
所述第一与非门的第一输入端与所述控制模块连接,所述第二与非门的第一输入端与所述第二与非门的第二输入端连接,其公共端与所述控制模块连接,所述第一与非门的第二输入端与所述第二与非门的输出端连接,所述第一与非门的输出端与所述第一可控开关管的控制端连接,所述第一可控开关管的输入端与所述第一电源模块连接,所述第一可控开关管的输出端与所述继电器开出模块的输入端连接;
则当所述控制模块控制所述第一可控开关管关断时,所述继电器处于不出口的状态,当所述控制模块控制所述第一可控开关管导通时,所述继电器处于准备出口或已出口的状态。
3.根据权利要求2所述的芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统,其特征在于,所述第一可控开关管为金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET;
则所述MOSFET的栅极作为所述第一可控开关管的控制端,所述MOSFET的源极作为所述第一可控开关管的输入端,所述MOSFET的漏极作为所述第一可控开关管的输出端。
4.根据权利要求1所述的芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统,其特征在于,所述继电器开出模块包括预定数目个继电器控制回路,所述继电器控制回路包括上拉电阻模块、驱动模块、继电器线圈和与所述继电器线圈并联的续流模块;
所述上拉电阻模块的第一端与所述驱动模块的输入端连接,其公共端作为所述继电器开出模块的输入端,所述上拉电阻模块的第二端与所述驱动模块的控制端连接,其公共端与所述控制模块连接,所述驱动模块的输出端与所述继电器线圈的第一端连接,所述继电器线圈的第二端接地。
5.根据权利要求4所述的芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统,其特征在于,所述驱动模块为第一NPN型三极管;
则所述第一NPN型三极管的基极作为所述驱动模块的控制端,所述第一NPN型三极管的集电极作为所述驱动模块的输入端,所述第一NPN型三极管的发射极作为所述驱动模块的输出端。
6.根据权利要求1-5任一项所述的芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统,其特征在于,所述自检模块包括功率限制电阻、分压电阻、钳位电阻、第一限流电阻、第二限流电阻、第二可控开关管、第三与非门和第二电源模块;
所述功率限制电阻的第一端与所述第一电源模块连接,所述功率限制电阻的第二端与所述分压电阻的第一端连接,其公共端分别与所述启动模块、所述第一限流模块的第一端、所述第三与非门的第一输入端连接,所述分压电阻的第二端接地,所述第一限流模块的第二端与第二可控开关管的控制端连接,所述第二可控开关管的输入端与所述第二电源模块连接,所述第二可控开关管的输出端分别与所述第二限流电阻的第一端和所述钳位电阻的第一端连接,所述第二限流电阻的第二端与所述第三与非门的第二输入端连接,所述钳位电阻的第二端接地,所述第三与非门的输出端与所述控制模块连接。
7.根据权利要求6所述的芯片化保护装置的继电器工作状态监测系统,其特征在于,所述第二可控开关管为第二NPN型三极管;
则所述第二NPN型三极管的基极作为所述第二可控开关管的控制端,所述第二NPN型三极管的集电极作为所述第二可控开关管的输入端,所述第二NPN型三极管的发射极作为所述第二可控开关管的输出端。
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